克隆技术

克隆技术
克隆技术

克隆技术

一、教材分析

“克隆技术”是一项发展迅速、前景远大,却又引起众多非议的生物技术。学生经常听说,但又很难真正了解其原理。本节主要介绍克隆技术这一现代生物技术的操作过程和应用前景,同时提出了克隆技术所引发的一系列社会伦理、道德和法律方面的问题,引导学生积极参与“生物技术利与弊”的大讨论。

本节关键问题是:克隆技术给人类带来了什么?克隆技术是一种现代生物技术。教材的这部分内容既向学生展示了克隆技术在工业、农业和医学领域所取得的成果,及其美好的应用前景,也指出了克隆人研究可能引发的一系列社会伦理、道德和法律问题。从而帮助学生辨证地认识生物技术与社会伦理的关系。

二、教学目标

知识与技能

(1)知道克隆的概念及其基本过程。

(2)知道克隆技术的应用及其可能带来的社会伦理问题。

过程与方法

(1)在学习植物细胞全能性的基础上,进一步比较和学习动物细胞核的全能性。

(2)从实例出发,学习克隆技术的一般操作过程和应用领域。

(3)关注克隆技术的最新进展,并积极参与克隆技术可能带来的正效应和负效应的讨论。情感、态度与价值观

(1)通过讨论克隆技术的利与弊,从中体会先进的科学和技术是一把双刃剑。

(2)通过学习克隆技术的发展过程,感受科学探究的曲折,感悟科学家在探究过程中敢于质疑、勇于探索的精神以及严谨、持之以恒的科学态度。

(3)展望生命科学未来的美好前景,增强科学研究以造福人类为最终目标的使命感。

三、教学重难点

1.重点

(1)克隆的概念和一般过程。

(2)克隆技术的应用。

2.难点克隆技术利与弊的讨论

四、课时安排

建议2课时完成

五、教学准备

PPT的制作

六、教学过程

教学步骤教师活动学生活动设计意图引入问题引入:克隆羊---“多利”是如何

培育的?

引出:克隆技术。学生思考,回答。增强生物学与生活的关系,激发学生的求知欲。克隆概念

2、练习

3、克隆技术的操作过程

展示图片:

草莓的匍匐茎可以长出一棵新的植株;

仙人掌每块落地就生根;

富贵竹插枝即活;

克隆羊“多利”诞生的图示。

由图片总结并讲授:

克隆的概念:是指不用雌、雄两性的生殖细胞,而仅仅用一个个体的部分组织或一个体细胞,通过细胞分裂和分化而产生新个体的过程。

展示练习题:相关练习

播放:克隆羊---“多利”的培育过程

教师总结:

“多利”的培育过程:

引导学生思考:“多利”诞生的利与弊

展示:克隆动物图片

讲述:克隆动物大事件

仔细观察图片,比较学习动植物细胞的全能性

接受知识

思考、回答问题

思考回答

思考

让学生在学习植物细胞全能性的基础上,进一步比较和学习动物细胞核的全能性。

让学生知道克隆的概念及其基本过程。

反馈学生掌握克隆概念这一知识点的情况让学生从实例出发,学习克隆技术的操作过程和应用领域。

为下面讲解打下伏笔

通过学习克隆技术的发展过程,感受科学探究的曲折,感悟科学家在探究过程中敢于质疑、勇于探索的精神以及严谨、持之以恒的科学态度。二、动物克隆技术的应用指导学生阅读:动物克隆技术的应用

设问:克隆技术造福人类主要体现在什么地

方?

讲授并总结:

1、可以有效地繁殖具有“高附加值的牲畜”;

2、可以得到杂种优势特别强的动物;

3、可以挽救珍稀动物;

4、对人类疾病的防治、寿命的延长具有重

要意义。

展示图片:人类治疗性克隆阅读课文

思考、讨论、

回答

聆听、体会

观看图片,体会克隆技术的重要意义

激励学生展望生命科学未来的美好前景,增强学生科学研究以造福人类为最终目标的使命感。三、动物克隆技术与社会伦理设问:

你能说出克隆技术的哪些好处?

你认为克隆技术会带来害处吗?

展示图片:

克隆鼠“发福”;

克隆兔与普通兔的比较;

短命的克隆牛“委委”;

自由论坛:可不可以克隆人

(提示:多克隆几个伟人,社会发展一定会

快得多。如果克隆了希特勒,是否又会爆发

世界大战?)

总结:反对克隆人的观点;

支持克隆人的观点。

总结:克隆技术存在哪些方面的问题?

思考讨论

识图和思考

辩论

思考回答

关注克隆技术的最新进展,并积极参与克隆技术可能带来的正效应和负效应的讨论。

通过讨论克隆技术的利与弊,从中体会先进的科学和技术是一把双刃剑。作业课后作业:克隆人正款款向我们走来,倘若将来真有那

么一天,你被克隆了!请尽量发挥你的想象,

描绘你被克隆的历程以及被克隆后的生活,

并以此为话题,说说你的感受。思考让学生再次体会克隆技术的应用及其可能带来的社会伦理问题七、板书设计

一、克隆

1、概念

2、克隆羊“多利”的培育过程:

黑面绵羊去核卵细胞

重组细胞早期胚胎另一头母绵羊子宫“多利”

白面绵羊乳腺细胞核

二、动物克隆技术的应用

三、动物克隆技术与社会伦理

1.学习目标:

2.能概述克隆羊多利的培育过程。

3.分析克隆羊技术及伦理。

4.通过论辩活动,提高语言表达能力和信息交流能力,确立正确的伦理观和价值观。

学习重难点:说出克隆技术的实质及应用教师修改及建议:

一、预习检测:

1.下列繁殖新植物的方法中,不属于克隆的是()

A利用扦插的方法,培育葡萄幼苗B利用组织培养技术,培育烟草

C利用马铃薯的块茎来繁殖新个体D利用种子来繁殖玉米植株

2.克隆实质是()

A无性繁殖B有性繁殖C分裂生殖D营养生殖

3.关于克隆下列说法错误的是()

A利用人体细胞克隆组织或器官,可以消除人体器官移植中的排异的反应。

B利用人体细胞克隆组织或器官可解决供移植的人体器官严重缺乏的难题。

C克隆不是经过受精过程而获得新个体的方法。

D 克隆是通过有性生殖产生出动物个体或群体。

二、自主学习、合作交流

(一)通读课本P97-98相关知识,找出下列问题,并回答有关问题:

1.克隆属于生殖。

1)克隆羊“多利”是用细胞克隆出来的。

2)利用克隆技术,可以快速的培育具有优良品质的品种;克隆技术在制造

方面前景广阔;利用克隆技术可以将动物大量繁殖;克隆技术还为拯救

开辟了一条新途径。

(二)小组探究,互助学习:

1、首先学生自主阅读课本97 -98页,然后小组长组织组员讨论98页的分析讨论题。

1)

2)

3)

2、课前老师让大家预习了有关克隆技术的问题,在研讨上述问题之后,你还有哪些疑问和困惑?(如:多利有父亲吗?多利有几个母亲?“新卵细胞”是怎样融合成胚胎的?

3、请学生模拟克隆“多利”羊的过程。并请学生解答学生的疑问。

4、阅读课本P98-99有关知识,分析讨论下列问题:

克隆羊多利的诞生就意味着人类可以利用动物的体细胞大量复制出完全相同的生命体,打破了千百年不变的自然规律,这是遗传科学的巨大飞跃,也是人类历史上的一项重大突破,那么克隆技术有哪些现实意义呢?你认为这项技术广泛用于农业、医药有哪些好处呢?这个问题你们小组内首先进行交流。

5、阅读课本99- 100页克隆技术与伦理的有关知识,分析讨论下列问题:

1.克隆技术会使人伦关系发生。

2.克隆人(或动物)是的单性复制,会导致上的退化。

3.开发和利用克隆技术应遵守的基本原则是。

三、当堂训练:

1.你认为克隆羊“多利”的遗传物质主要来源于()

A为其生殖发育提供场所的母羊。B为其生殖发育提供细胞核的母羊。

C为其生殖发育提供除去细胞核的卵细胞的母羊。

D兼有以上三只羊的共同特征的杂合体。

2.克隆羊“多利”的卵细胞核来自于()

A体细胞B神经细胞C生殖细胞D其它细胞

3.克隆羊“多利”是将绵羊的乳腺卵细胞核移植到黑面绵羊的去核卵细胞中,形成重组细胞,后经一系列培育而成的。根据遗传学原理,“多利”面部毛色应时()A黑色B白色C黑白相间D不能确定

单克隆抗体的制备及应用

单克隆抗体的制备及应用 单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇。单克隆抗体技术(monoclonal antibody technique):一种免疫学技术,将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓肿瘤细胞杂交,获得既能产生抗体,又能无限增殖的杂种细胞,并以此生产抗体。是仅由一种类型的细胞制造出来的抗体,对应于多克隆抗体、多株抗体——由多种类型的细胞制造出来的一种抗体。 1 单克隆抗体的优点与局限性: 单克隆抗体的优点:(1)杂交瘤可以在体外“永久”地存活并传代,只要不发生细胞株的基因突变,就可以不断地生产高特异性、高均一性的抗体。(2)可以用相对不纯的抗原,获得大量高度特异的、均一的抗体。(3)由于可能得到“无限量”的均一性抗体,所以适用于以标记抗体为特点的免疫学分析方法,如IRMA和ELISA等。(4)由于单克隆抗体的高特异性和单一生物学功能,可用于体内的放射免疫显像和免疫导向治疗。 总体来说,即:高特异性、高纯度、重复性好、敏感性强、成本低和可大量生产等。 单克隆抗体的局限性:(1)单克隆抗体固有的亲和性和局限的生物活性限制了它的应用范围。由于单克隆抗体不能进行沉淀和凝集反应,所以很多检测方法不能用单克隆抗体完成。 (2)单克隆抗体的反应强度不如多克隆抗体。(3)制备技术复杂,而且费时费工,所以单克隆抗体的价格也较高。 2 单克隆抗体的制备: 单克隆抗体的制备原理:应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一,得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性,它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性,也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性,用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群,可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。 单克隆抗体的制备过程:抗原准备、动物的选择与免疫、细胞融合、选择杂交瘤细胞及抗体检测、杂交瘤的克隆化、杂交瘤细胞的冻存与复苏、单克隆抗体的纯化等步骤。 抗原准备 抗原,是指能够刺激机体产生(特异性)免疫应答,并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体外结合,发生免疫效应(特异性反应)的物质。抗原的基本特性有两种,一是诱导免疫应答的能力,也就是免疫原性,二是与免疫应答的产物发生反应,也就是抗原性。很多物质都可以成为抗原,抗原的具体分类可以参见抗原,在进行单克隆抗体制备过程中,很多物质都可以成为抗原,在常规的科研实验中,科研者经常选用每只小鼠/大鼠每次注射10~50ug 重组蛋白、偶联多肽、偶联小分子等作为抗原产生特异性的单克隆抗体。 动物的选择与免疫

克隆技术简介

克隆技术介绍 张勋学号:160820216 摘要克隆技术是生命科学技术领域里非常重要的部分,随着新时代的到来,克隆技术在人类生产生活中将发挥更加重要的作用。人们享受着克隆技术带来的巨大好处,但与此同时,克隆技术对人类的可持续发展也提出了问题和挑战。本文是通过从实质、方法、应用价值等方面对克隆技术进行一些介绍。 一、克隆技术实质 1963 年J.B.S.Haldane在题为“人类种族在未来二万年的生物可能性”的演讲上采用“克 隆(Clone)”的术语。学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫“克隆”,这门生物技术叫“克隆技术”,其本身的含义是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。早在1938年,德国胚胎学家Speman 最早提出克隆设想。1962年,英国剑桥大学的Gurdon进行了青蛙胚胎核移植,获得成年蛙。在经历半个多世纪的研究后,终于在1996年的7月5日,在苏格兰罗斯林研究所中,随着用体细胞克隆出来的小羊多莉的诞生,哺乳动物克隆技术真正的来到我们面前。克隆技术作为人类在生物科学领域取得的一项重大技术突破,反映了细胞核分化技术、细胞培养和控制技术的进步,它对于扩大良种动物群体,提高畜群的遗传素质和生产能力,拯救濒危动物等的方面而言是迄今为止最为理想手段。 克隆也可以理解为复制,就是从原型中产生出同样的复制品,它的外表及遗传基因与原型完全相同,但大多行为思想不同。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡是来自同一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。这种来自同一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”,简称无性系。简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。克隆是指人工操作动物繁殖的过程,无性繁殖是指:不经过两性生殖细胞的结合由母体直接产生新个体的生殖方式。 植物基因的克隆技术是生命科学研究的重要组成部分,是现代生命科学技术中最核心的内容,它是随着20 世纪70 年代初DNA 体外重组技术的发明而发展起来的,其目标是识别和分离特异基因并获得基因完整序列,确定其在染色体上的位置,阐明其生化功能,并利用生物工程手段应用到生产实践中去。一般来讲,基因克隆的策略可分为两种途径:正向遗传学途径和反向遗传学途径。 正向遗传学途径以待克隆的基因所表现的功能为基础,通过鉴定基因的表达产物或表型性状进行克隆,如功能克隆和表型克隆等;反向遗传学途径则着眼于基因本身特定的序列或者在基因组中的特定位置进行克隆,如定位克隆、同源序列法克隆等;随着DNA测序技术和生物信息学的发展,又产生了电子克隆等新兴克隆技术。目前,在玉米,水稻、油菜、拟南芥、烟草、番茄等多种植物中,已经克隆了许许多多与植物的产量、品质、抗性及农艺性状等相关的基因。现对在植物基因克隆过程中运用的主要技术进行综述,以把握植物基因克隆技术的发展历程,并对未来的发展趋势进行展望。

【高中生物】功能基因的克隆及生物信息学分析

(生物科技行业)功能基因的克隆及生物信息学分析

功能基因的克隆及其生物信息学分析 摘要:随着多种生物全基因组序列的获得,基因组研究正从结构基因组学(structuralgenomics)转向功能基因组学(functionalgenomics)的整体研究。功能基因组学利用结构基因组学研究获得的大量数据与信息评价基因功能(包括生化功能、细胞功能、发育功能、适应功能等),其主要手段结合了高通量的大规模的实验方法、统计和计算机分析技术[1],它代表了基因分析的新阶段,已成为21世纪国际生命科学研究的前沿。功能基因组学是利用基因组测序获得的信息和产物,发展和应用新的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使生物学研究从对单一基因或蛋白的研究转向多个基因或蛋白同时进行系统的研究,是在基因组静态的组成序列基础上转入对基因组动态的生物学功能学研究[2]。如何研究功能基因,也成为我们面临的一个课题,本文就克隆和生物信息学分析在研究功能基因方面的应用做一个简要的阐述。 关键词:功能基因、克隆、生物信息学分析。 1.功能基因的克隆 1.1图位克隆方法 图位克隆又称定位克隆,它是根据目标基因在染色体上确切位置,寻找与其紧密连锁的分子标记,筛选BCA克隆,通过染色体步移法逐步逼近目的基因区域,根据测序结果或用BAC、YAC克隆筛选cDNA表达文库寻找候选基因,得到候选基因后再确定目标基因。优点是无需掌握基因产物的任何信息,从突变体开始,逐步找到基因,最后证实该基因就是造成突变的原因。通过图位克隆许多

控制质量性状的单基因得以克隆,最近也有报道某些控制数量性状的主效基因(控制蕃茄果实大小的基因克隆[3]、控制水稻成熟后稻谷脱落基因克隆[4]以及小麦VRN2基因克隆[5]等)也通过图位克隆法获得。 1.2同源序列克隆目的基因 首先根据已知的基因序列设计PCR引物,在已知材料中扩增到该片段,并经克隆测序验证,利用放射性同位素标记或其他非同位素标记该PCR片段作为探针,与待研究材料的cDNA文库杂交,就可以获得该基因cDNA克隆,利用克隆进一步筛选基因组文库,挑选阳性克隆,亚克隆并测序,从中就可以筛选到该基因的完整序列。 1.3结合连锁和连锁不平衡的分析方法 结合连锁和连锁不平衡的分析方法是未知基因克隆研究领域发展的新方向[6]。(Linkagedisequilibrium,LD)。与连锁分析不同,连锁不平衡分析可以利用自然群体中历史发生的重组事件。历史上发生的重组使连锁的标记渐渐分布到不同的同源染色体上,这样就只有相隔很近的标记才能不被重组掉,从而形成大小不同的单倍型片段(Haplotypeblock)。这样经过很多世代的重组,只有相隔很近的基因,才能仍处在相同的原始单倍型片段上,基因间的连锁不平衡才能依然存在。所以基于连锁不平衡分析,可以实现目的基因的精细定位。林木大多为自由授粉的异交物种,所以连锁不平衡程度很低,林木基因组中的LD可能会仅局限于非常小的区域,这就为目的基因的精细定位提供了可能,结合SNP检测技术,科学家甚至可以将效应位点直接与单个的核苷酸突变关联起来,进行数量性状寡核苷酸

浅析我国关于人体克隆技术的立法

浅析我国关于人体克隆技术的立法内容摘要:人体克隆技术作为一项新兴的科学技术,自其产生之日起,就在社会上引起了广泛的争论,那我国立法应如何对待人体克隆技术或克隆人呢?本文将法学和生物学相结合,并参照外国做法,分析人体克隆技术的合法性问题及人体克隆技术对法理造成的冲击,以及我国关于克隆人立法的建议。 关键词:人体克隆技术克隆人法律关系立法现状立法建议 正文:人体克隆技术作为一项新兴的科学技术,因其研究对象的特殊性,自其产生之日起,就给社会带来了巨大的影响,也在社会上引起了广泛的争论,其技术研发与应用涉及的一系列法律问题,各国现存的法律规范体系中缺乏相应的解决对策,由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。那我国的立法应如何正确对待人体克隆技术和克隆人呢? 一、克隆技术的定义及发展 克隆是英文“clone”的音译,是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程.科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程,这门生物技术叫克隆技术,含义是无性繁殖。 克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”,它已经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因――DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。克隆绵羊“多利”由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的便是动物克隆技术。哺乳动物的克隆成功意味着人体克隆的可能性,因而才引起全球性轰动。一种可能性是治疗性克隆,即通过克隆技术把病人的体细胞核移植到去核卵细胞中,使其发育成囊胚(早期胚胎),从其中提取胚胎干细胞,利用其多能性诱导分化培养成特定细胞和组织,用于对严重疾病的治疗,可避免发生免疫排斥。它的重要前提是:胚胎必须是治疗不育症夫妇多余的或自愿捐献的,胚胎实验只能在发育14天内进行,只能以疾病的治疗为目的。为什么要进行胚胎实验呢?因为全能干细胞只能在早期胚胎中获取,而全能干细胞有无限分化和增殖的潜能,可分化成全身200余种细胞类型,利用它来培育人体细胞和组织,将为疾病治疗提供广阔前景。

基因图位克隆的策略与途径

基因图位克隆的策略与途径 拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种模式植物,具有基因组小(125 Mbp ) 、生长周期短等特点,而且基因组测序差不多完成 (The Arabidopsis Genomic Initiative, 2000)。同时,拟南芥属十字花科(Cruciferae),具有高等植物的一样特点,拟南芥研究中所取得成果专门容易用于其它高等植物包括农作物的研究,产生重大的经济效益,专门是十字花科中还有许多重要的经济作物,与人类的生产生活紧密有关,因此目前拟南芥的研究越来越多地受到国际植物学及各国政府的重视。 基因(gene是遗传物质的最差不多单位,也是所有生命活动的基础。不论 要揭示某个基因的功能,依旧要改变某个基因的功能,都必须第一将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆的几种常用方法介绍如下。 1 、图位克隆 Map-based cloning, also known as positional cloning, first proposed b y Alan Coulson of the University of Cambridge in 1986, Gene isolated b y this method is based on functional genes in the genome has a relativel y stable loci, in the use of genetic linkage analysis or chromosomal abnor malities of separate groups will queue into the chromosome of a specific location, By constructing high-density molecular linkage map, to find mole cular markers tightly linked with the aimed gene, continued to narrow the candidate region and then clone the gene and to clarify its function and biochemical mechanisms. 用该方法分离基因是按照目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先明白基因的DNA 序列,也无需预先明白其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。近几年来随着拟南芥基因组测序工作的完成,各种分子标记的日趋丰富和各种数据库的完善,在拟南芥中克隆一个基因所需要的努力差不多大大减少了(图1)。

克隆技术

丰城初中课堂自主学习指导纲要 学习内容:克隆技术 备课人:张风梅 序号: 八年级 生物 科目 第 11 周 日期:2012/11/28 【目标定向】 1.说出克隆技术的实质及应用。(重点) 2.概述克隆羊“多利”的培育过程。 3.分析克隆技术与伦理。 4.通过辩论活动,培养学生批判性思维能力,提高语言表达能力和信息交流能力,确立正确的伦理观和价值观。 【学生先学】 (一) 创设情境,导入新课 “有意栽花花不开,无心插柳柳成阴”。优良品种的果树常用什么方法进行繁殖?试分析这种方法的特点。 (二)新课学习 1、看课本P97的“分析与讨论”,掌握“多利”的培绵羊育过程示意图,思考完成以下几个问题(小组合作完成): (1)述说“多利”的培育过程。 (2)在进行克隆实验时,维尔穆特选用不同 品种绵羊的目的是什么? (3)“多利”的遗传物质与哪只绵羊相同?请说明你的理由。 (4)与普通绵羊的繁殖相比,“多利”的产生有什么特殊之处? 母羊A 母羊 B 母羊C

(5)A羊提供了去核的细胞核,科学家利用卵细胞的目的是什么? 小结:“多利”是无性生殖的后代,其性状表现与亲本一样,“多利”遗传物质与提供细胞核的那只绵羊相同,培育“多利”的技术就属于克隆技术。 2、请同学们阅读课本第99页的第二段,分组讨论下列问题: 克隆技术的优越性表现在哪里? (二)、克隆技术与伦理 同学们阅读课本的第二框题,讨论以下问题: 1、克隆人来到世界上将会给社会带来什么影响,你同意克隆人吗? 2、有人主张克隆人体器官,用于医学上人体器官的移殖,这行不行? 3、从生物进化的角度来看,克隆人有什么弊端? 【合作探究】 辩论活动:关于是否应该禁止克隆人的辩论。 为什么许多国家反对克隆技术应用于人类? 【点拨拓展】 1、思考:试管婴儿与克隆的区别。

中国是动物克隆技术强国

中国是动物克隆技术强国 在第八届农高会上,以世界首批克隆山羊为主举办的畜牧专题展引人注目。一对健康活泼的“龙凤胎”山羊“欢欢”和“庆庆”向世人展示:杨凌是中国动物克隆基地,中国是动物克隆技术强国。2003年8月8日,世界首批体细胞克隆山羊“阳阳”与一只1995年出生的胚胎克隆山羊自然交配后,顺利生下一对“龙凤胎”山羊,当时“阳阳”刚满一岁,这一消息通过媒体传播到全球各地,外国生物科学家对中国动物克隆技术竖起了大拇指。中国克隆羊与克隆羊自然交配繁育成功,创造了世界奇迹。 地处杨凌的西北农林科技大学是我国克隆动物基地。中国著名胚胎工程专家、西北农林科技大学生物工程研究所所长张涌教授说,“阳阳”的生产意义重大,可以证明体细胞克隆山羊和胚胎克隆山羊具备与普通山羊一样的生育繁殖能力。 动物克隆技术被生物科学家誉为“生物原子弹”,各国都在竞相发展这一高新技术。动物克隆技术分胚胎克隆技术、体细胞克隆技术。胚胎克隆技术是采集母体动物的卵子,在体外培养成熟以后,去掉它自身的遗传物质 DNA,再采集多细胞的动物胚胎,在体外分离出一个个单细胞,将其细胞核移植到去核的卵子中,构成克隆胚胎,经动物体外培养后移植到动物体内,让其妊娠产子。体细胞克隆技术与胚胎克隆技术相比,其科技难度更大。它是从成年动物身体上取一点组织,分离出一个个细胞,将细胞核移植到去核的卵子内就可构成克隆胚胎,然后,再将其移植到动物受体内妊娠产子。成熟的动物克隆技术,在人类征服自然和发展经济中有着巨大威力,其应用极为广泛:用于生物学、畜牧学、畜医学和医学实验的克隆动物群体,可提高实验结果的准确性;用于复制转基因动物,可克服有性繁殖难以稳定遗传的基因缺陷;用于动物遗传资源保存,可缩小或取代保种群体;用于复制珍奇濒危动物,可使野生动物保护变被动为主动;用于克隆皮肤、血液和心、肾、肝、肺等人类器官,将为人类医学和健康带来革命性的变化。 西北农林科技大学动物克隆技术的科研群体,在1990年就攻克了胚胎克隆技术,繁育出世界首批克隆山羊。1995年又利用胚胎克隆技术,繁育出45只胚胎克隆山羊,形成目前世界上最大的胚胎克隆羊群。2000年6月,出生的世界首批体细胞克隆山羊“元元”、“阳阳”,标志着我国胚胎工程研究和开发实力已居国际先进水平。以此为强大技术支撑成立的科元克隆股份有限公司是我国生物高科技产业化重要基地,主要从事家畜胚胎工程、国际良种繁育。据介绍,动物克隆基地正在进行的奶羊和奶牛转基因技术研究和开发,一批拥有我国自主知识产权的基因工程产品不久就会问世。杨凌正在创建着我国生物高科技源头和产业航空母舰。

中国第一只克隆警犬等4则

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f317788538.html, 中国第一只克隆警犬等4则 作者: 来源:《派出所工作》2019年第06期 中国第一只克隆警犬 2019年3月,一只名叫“昆勋”的小奶狗来到昆明警犬基地“入学”。“昆勋”于2018年12月在北京出生,它的供体犬是昆明警犬基地培育出的昆明犬“化煌马”。“化煌马”现年7岁,先后参与查破命案数十起,是一只战功赫赫的一级功勋犬。像“化煌马”这样的警犬可谓千里挑一。 昆明犬在我国警务工作中发挥了非常突出的作用,是由公安部昆明警犬基地培育定型的我国第一个优良工作犬品种,现已形成形状相似、遗传性能相对稳定的狼青、草黄、黑背三个品系。昆明犬具有嗅觉系统灵敏、扑咬凶猛、忠实主人等品质,适用于追踪、缉毒、护卫等工作,特别适合做警犬或军犬。传统的昆明犬繁育方式为有性繁殖。在“功勋昆明犬的克隆”项目的支持下,2018年9月北京的项目组成员通过“化煌马”的皮肤小样培养并提取了体细胞细胞核,选取另一头雌性犬的去核卵细胞,并由一只雌性比格犬代孕,最终产下了“昆勋”。這标志着我国首次实现了警用工作犬的克隆。 青少年防沉迷系统 青少年防沉迷系统是在国家互联网信息办公室的指导下,在短视频平台试点上线的软件系统。“青少年防沉迷系统”内置于短视频应用中,用户每日首次启动应用时,系统将进行弹窗提示,引导家长及青少年选择“青少年模式”。进入“青少年模式”后,用户使用时段受限、服务功能受限、在线时长受限,且只能访问青少年专属内容池。系统还将试点通过地理位置判定、用户行为分析等技术手段筛选甄别农村地区留守儿童用户,自动切换到“青少年模式”。2019年3月28日,国家网信办指导组织抖音、快手、火山小视频等短视频平台试点上线。该系统对呵护未成年人健康成长、行业履行社会责任、营造良好网络环境具有创新性意义。 第一张黑洞照片 2019年4月10日,天文学家召开全球新闻发布会,宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。为了得到这张照片,天文学家动用了遍布全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜,组成了一个所 谓的“事件视界望远镜”(Event Horizon Telescope,缩写EHT)。自2017年4月5日起,这8个射电望远镜连续进行了数天的联合观测,随后又经过2年的数据分析才一睹黑洞的真容。这颗黑洞位于代号为M87的星系当中,距离地球5300万光年之遥,质量相当于60亿颗太阳。 数字游民 数字游民指无需办公室等固定工作地点,而是利用技术手段,尤其是无线网络技术完成工作的人。数字游民代表着远程办公领域的一个自然发展趋势。因特网让数百万的“线上”人士在

单克隆抗体制备的基本原理

单克隆抗体制备的基本原理 一、单克隆抗体的概念 抗体( antibody )是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同 B 细胞克隆产生的异质的抗体组成。因而,常规血清抗体又称多克隆抗体( polyclonal antibody ),简称多抗。由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。 1975年,Kohler和Milstein 建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预 定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成 B 细胞杂交瘤。这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体( monoclonal antibody ,McAb,简称单抗。 与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。

单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次** ,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的发展。 德国科学家柯勒( Georges Ko1er )和英国科学家米尔斯坦( Cesar Milstein )两人由此杰出贡献而荣获1984 年度诺贝尔生理学和医学奖。 二、杂交瘤技术 (一)杂交瘤技术的诞生淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面发展的必然结果,抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等,为杂交瘤技术提供了必要理论基础,同时,骨髓瘤细胞的体外培养、细胞融合与杂交细胞的筛选等提供了技术贮备。1975年8月7日,Kohler和Milstein 在英国《自然》杂志上发表了题为“分泌具有预定特异性抗体的融合细胞的持续培 养” (Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity )的著名论文。他们大胆地把以前不同骨髓瘤细胞之间的融合延伸为将丧失合成次黄嘌呤- 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 ( hypoxanthine guanosine phosphoribosyl transferase ,HGPR)T 的骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合。融合由仙台病毒介导,杂交细胞通过在含有次黄嘌吟(hypoxanthine , H)、氨基喋吟(ami nopterin , A)和胸腺嘧啶核苷 (thymidi ne , T)的培养基(HAT 中生长进行选择。在融合后的细胞群体里,尽管未融合的正常脾细胞和 相互融合的脾细胞是HGPRT,但不能连续培养,只能在培养基中存活几天,而未融合的HGPRT骨髓瘤细胞和相互融合的HGPRT骨髓瘤细胞不能在HAT培养

基因克隆技术的研究进展_钟军

第6卷第4期(专辑) 2002年12月 生命科学研究 Life Science Research Vol.6No.4(Suppl.) Dec.2002基因克隆技术的研究进展X 钟军,李,官春云 (湖南农业大学油料作物研究所,中国湖南长沙410128) 摘要:为能快速而准确地克隆目的基因,综述了一些基因克隆常用技术,包括差异表达基因分离技术、转座子标签技术、图位克隆技术、同源序列技术、表达序列标签技术的原理、应用及应用潜力,并对其作了简要的评价. 这些技术有利有弊,应根据不同的实验目的和水平来选择相应的技术. 关键词:基因;克隆;差异表达基因分离技术;转座子标签技术;图位克隆技术;同源序列技术;表达序列标签技术 中图分类号:Q78文献标识码:A文章编号:1007-7847(2002)S1-0148-05 Advances in Gene Cloning Technique ZHONG Jun,LI Xun,GUAN Chun-yun (T he Oil Crop Institute of H unan Agriculture University,Chan gsha410128,H unan,China) Abstract:To clone candidate gene quickly and correctly,advances about gene cloning included map-based cloning, transposon tagging,homology-based candidate gene method,expressed sequence tagging methods and some differen-tially expressed gene clone method are introduced and appraised.Because of the advantages and disadvanta ges of those techniques,various technique should be selected according special purpose and level. Key words:gene;clone;differentially e xpressed gene clone method;transposon tagging;map-based cloning;ho-mology-based candidate gene method;e xpressed sequence ta gging method (Li f e Science Research,2002,6(Suppl):148~152) 克隆基因的途径有两种,正向遗传学和反向遗传学途径.前者是依据目标基因所表现的功能为基础,通过鉴定其产物或某种表型突变而进行的;后者则着眼于基因本身,通过特定的序列或在基因组中的位置进行.近几十年来,许多重点实验室致力于植物基因的克隆,到1992年取得了突破性进展.基因的克隆一般采用下列技术:差异表达基因分离技术、转座子标签技术、表达序列标签技术、图位克隆技术和同源序列技术等. 1差异表达基因分离技术 1.1扣除杂交技术 扣除杂交技术的原理是用有特异性表达基因的目标样提取mRNA经逆转录形成cDNA探针,与无特异性表达基因的参照样的过量mRNA或cDNA杂交,经两轮充分杂交后,移去杂交分子和过量的无特异性表达基因的参照样mRNA或cD-NA,将不形成杂交体的有特异性表达基因的目标样cDNA纯化富集、扩增,建立相应cDNA文库即为差异表达基因cDNA文库.此技术最早是由Lamar和Palmer于1984年提出[1],他们先用超声波打断雌性小鼠的DNA,用Mbo1完全消化雄性小鼠DNA;将两者一起变性、复性,再将产物克隆入表达载体的Bam H I位点中,只有那些两端有GATC序列的基因才能被克隆入载体,这样就达到了扣除两者共有序列的目的,并得到雄性小鼠 X收稿日期:2002-06-11;修回日期:2002-10-14 作者简介:钟军(1973-),女,湖南沅江人,博士研究生,从事分子遗传学研究.Tel:+86-0731-*******,E-mail:zhhjp@s https://www.360docs.net/doc/f317788538.html,

制备单克隆抗体的技术要点

制备单克隆抗体的技术要点 1.交瘤技术的技术流程 如图4-1所示。 图4 杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本流程2.技术要点 1)免疫脾细胞的制备制备单克隆抗体的动物多采用纯系Balb/c小鼠。免疫的方法取决于所用抗原的性质。免疫方法同一般血清的制备,也可采用脾内直接免疫法。 2)骨髓瘤细胞的培养与筛选在融合前,骨髓瘤细胞应经过含8-AG的培养基筛选,防止细胞发生突变恢复HGPRT的活性(恢复HGPRT的活性的细胞不能在含8-AG的培养基中存活)。骨髓瘤细胞

用10%小牛血清的培养液在细胞培养瓶中培养,融合前24h换液一次,使骨髓瘤细胞处于对数生长期。 3)细胞融合融合是杂交瘤技术的关键一步,细胞融合应在无菌条件下,于室温或37℃水浴中进行。瘤细胞与脾细胞之比为1:8~10,在l~2min内滴加50%PEG 1.0ml 边加边摇,静置1-2min。然后再在2~3min内缓慢滴加无血清培养液,终止反应。1000rpm离心10min。最后加含20%小牛血清的HAT培养液。将细胞混匀,接种于96孔培养板中培养,每孔加0.1ml,同时还加0.1ml的饲养细胞悬液。 4)阳性克隆的筛选应尽早进行。通常在融合后10天作第一次检测,过早容易出现假阳性。检测方法应灵敏、准确、而且简便快速。具体应用的方法应根据抗原的性质,以及所需单克隆抗体的功能进行选择。常用的方法有RIA法、ELISA法和免疫荧光法等。其中ELISA 法最简便,RIA法最准确。阳性克隆的筛选应进行多次,均阳性时才确定为阳性克隆进行扩增。 5)克隆化克隆化的目的是为了获得单一细胞系的群体。克隆化应尽早进行并反复筛选。这是因为初期的杂交瘤细胞是不稳定的,有丢失染色体的倾向。反复克隆化后可获得稳定的杂交瘤细胞株。克隆化的方法很多,而最常用的是有限稀释法。 (1)显微操作法:在显微镜下取单细胞,然后进行单细胞培养。这种方法操作复杂,效率低,故不常用。 (2)有限稀释法:将对数生长期的杂交瘤细胞用培养液作一定

拟南芥的图位克隆技术

拟南芥基因的图位克隆技术 浙江大学生命科学学院徐冰 浙江杭州310029 1 国内外研究现状 拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种模式植物,具有基因组小(125 Mbp)、生长周期短等特点,而且基因组测序已经完成(The Arabidopsis Genomic Initiative, 2000)。同时,拟南芥属十字花科(Cruciferae),具有高等植物的一般特点,拟南芥研究中所取得成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究,产生重大的经济效益,特别是十字花科中还有许多重要的经济作物,与人类的生产生活密切相关,因此目前拟南芥的研究越来越多地受到国际植物学及各国ZF的重视。 从遗传学的观点来看,基因克隆的途径可概括为正向遗传学和反向遗传学两种。正向遗传学途径指的是通过被克隆基因的产物或表现型突变去进行;反向遗传学途径则指的是依据被克隆基因在染色体上的位置来实现。虽然一些模式生物(如拟南芥)的基因组测序已经完成,但还有40%的基因(在拟南芥中)的功能还是未知的。 图1 图位克隆所需努力的比较(1995年和2002年)(Jander等,2002) 图位克隆(map-based cloning)又称定位克隆(positional cloning),1986年首先由剑桥大学的Alan Coulson提出(Coulson等,1986),用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基因的DNA序列,也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。近几年来随着拟南芥基因组测序工作的完成,各种分子标记的日趋丰富和各种数据库的完善,在拟南芥中克隆一个基因所需要的努力已经大大减少了(图1)。 目前完成整个拟南芥的图位克隆过程大约需要一年时间。在这个过程中,我们从筛选突变体开始,逐渐找到和表型相关的基因。这和反向遗传学的方法正好相反。图位克隆能实现,关键在于全基因组测序计划的完成和各种分子标记的发现。这些数据被储存在专门的数据库中

功能基因的克隆及生物信息学分析

功能基因的克隆及其生物信息学分析 摘要:随着多种生物全基因组序列的获得,基因组研究正从结构基因组学(structural genomics)转向功能基因组学(functional genomics)的整体研究。功能基因组学利用结构基因组学研究获得的大量数据与信息评价基因功能(包括生化功能、细胞功能、发育功能、适应功能等),其主要手段结合了高通量的大规模的实验方法、统计和计算机分析技术[1],它代表了基因分析的新阶段,已成为21世纪国际生命科学研究的前沿。功能基因组学是利用基因组测序获得的信息和产物,发展和应用新的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使生物学研究从对单一基因或蛋白的研究转向多个基因或蛋白同时进行系统的研究,是在基因组静态的组成序列基础上转入对基因组动态的生物学功能学研究[2]。如何研究功能基因,也成为我们面临的一个课题,本文就克隆和生物信息学分析在研究功能基因方面的应用做一个简要的阐述。 关键词:功能基因、克隆、生物信息学分析。 1.功能基因的克隆 1.1 图位克隆方法 图位克隆又称定位克隆,它是根据目标基因在染色体上确切位置,寻找与其紧密连锁的分子标记,筛选BCA克隆,通过染色体步移法逐步逼近目的基因区域,根据测序结果或用BAC、YAC克隆筛选cDNA表达文库寻找候选基因,得到候选基因后再确定目标基因。优点是无需掌握基因产物的任何信息,从突变体开始,逐步找到基因,最后证实该基因就是造成突变的原因。通过图位克隆许多控制质量性状的单基因得以克隆,最近也有报道某些控制数量性状的主效基因(控制蕃茄果实大小的基因克隆[3]、控制水稻成熟后稻谷脱落基因克隆[4]以及小麦VRN2 基因克隆[5]等)也通过图位克隆法获得。

中国反对“克隆人”的研究(二)

中国反对“克隆人”的研究(二) 在整个克隆的过程中,克隆体是极为脆弱的,从在培养皿中等待细胞分裂开始,到在子宫内即将出生的时候,克隆体时时刻刻都有危险。 多利就是277例克隆试验的唯一幸存者。 其实造成这种情况的原因很简单。哺乳动物的克隆是一个相当复杂的过程,它牵扯到至少3只动物,几百个卵子,以及几百个成熟的体细胞。 成熟的体细胞含有整个生物体的所有遗传基因,克隆的过程就是打乱这个体细胞的生长程序,让它重新发育成一个胚胎。 完成这一步的过程被称为“细胞核移植”,这也是克隆过程中的最关键部分。“细胞核移植”的第一步是除去卵细胞的细胞核,然后将另一个成熟体细胞的细胞核移植进卵细胞。经过电子和化学方法的刺激作用,这两个原本互不相干的组成部分“杂交”成一个类似胚胎的细胞。毫不奇怪,这一过程的成功机会很小。多利羊之父威尔默特曾说过:“这就像买彩票一样。” 科学家表示,大部分克隆过程中造成的缺陷,都是“DNA 甲基化”的结果。在正常情况下,生物分子内的甲基物质可以规范DNA中遗传基因的顺序。但克隆的过程则是打乱了这

个顺序。 克隆的过程就像把一部小说的所有词序都打乱,然后再把这些词句的顺序都恢复,让这部小说复原。在这种情况下,要想100%地复原,那几乎是不可能的。 不过,经过研究后科学家发现,克隆动物的这种天生缺陷并不会传给它们的下一代。如果让克隆动物跟正常动物进行交配,他们的后代是由精子和卵子自然结合而成的话,由于克隆造成的缺陷就不会遗传给它的下一代。 例如多利就顺利生下了5只小羊。此外,克隆牛、克隆鼠、克隆猪都有产下正常后代的记录。但是,克隆动物之间的交配,目前还没有成功生育后代的案例。 从目前已经被克隆出的动物来看,最普遍的问题是所谓的“巨婴综合征”——刚出生的克隆体明显比正常的新生动物大,而且带有呼吸困难的症状。 此外,为克隆体提供子宫的“代母”大都要经历更长的怀孕期,以及更为痛苦的分娩过程。 在威尔默特的克隆实验室里,曾经产生过很多畸形的克隆羊,其他科学家也曾报告说,他们的克隆动物存在大脑、心脏、肾脏等器官异常的情况。 不过哺乳动物本身拥有极强的自身调节能力,这就是为什么偶尔有克隆动物能逃过基因变异的劫难,像多利那样存活下来。

基因图位克隆的策略与途径拟南芥

基因图位克隆的策略与途 径拟南芥 Ting Bao was revised on January 6, 20021

拟南芥基因克隆的策略与途径 拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种模式植物,具有基因组小(125 Mbp)、生长周期短等特点,而且基因组测序已经完成(The Arabidopsis Genomic Initiative, 2000)。同时,拟南芥属十字花科(Cruciferae),具有高等植 物的一般特点,拟南芥研究中所取得成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究,产生重大的经济效益,特别是 十字花科中还有许多重要的经济作物,与人类的生产生活密切相关,因此目前拟南芥的研究越来越多地受到国际植物 学及各国政府的重视。 基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的 功能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆 的几种常用方法介绍如下。 1、图位克隆 Map-based cloning, also known as positional cloning, first proposed by Alan Coulson of the University of Cambridge in 1986, Gene isolated by this method is based on functional genes in the genome has a relatively stable loci, in the use of genetic linkage analysis or chromosomal abnormalities of separate groups will queue into the chromosome of a specific location, By constructing high-density molecular linkage map, to find molecular markers tightly linked with the aimed gene, continued to narrow the candidate region and then clone the gene and to clarify its function and biochemical mechanisms.图位(map-based clonig)又称克隆(positoinal cloning),1986年首先由剑桥大学的Alan Coulson提出。用该方法分离基因是根据功能基因在中都有相对较稳定的基因座,在利用分离群体的遗传连锁分析或将基因伫到染色体的1 个具体位置的基础上,通过构建高密度的分子连锁图,找到与目的基因紧密连锁的分子标记,不断缩小候选区域进而克隆该基因,并阐明其功能和生化。 用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基因的DNA序列,也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。近几年来随着拟南芥基因组测序工作的完成,各种分子标记的日趋丰富和各种数据库的完善,在拟南芥中克隆一个基因所需要的努力已经大大减少了(图1)。

克隆技术的发展

克隆技术的发展 摘要:1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩?维尔莫特科学研究小组向世界宣布,世界上第一头克隆绵羊“多利”(Dolly)诞生,这一消息立刻轰动了全世界。 关键词:DNA克隆,生物个体的克隆,“多利”(Dolly),卵丘细胞。 正文: 1.DNA克隆 现在进行DNA克隆的方法多种多样,得到的DNA可以应用于生物学研究的很多方面,包括对特异DNA的碱基顺序的分析和处理,以及生物技术工业中有价值蛋白质的大量生产等等。 2.生物个体的克隆 (1)植物个体的克隆 在20世纪50年代,植物学家用胡萝卜为模型材料,研究了分化的植物细胞中遗传物质是否丢失问题,他们惊奇地发现,从一个单一已经高度分化的胡萝卜细胞可以发育形成一棵完整的植株!由此,他们认为植物细胞具有全能性。从一棵胡萝卜中的两个以上的体细胞发育而成的胡萝卜群体的遗传背景完全一样,故为一个克隆。如此的植物的克隆过程是一个完全的无性繁殖过程! (2)动物个体的克隆 ①“多利”的诞生 1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·维尔莫特科

学研究小组向世界宣布,世界上第一头克隆绵羊“多利”(Dolly)诞生,这一消息立刻轰动了全世界。 “多莉”的产生与三只母羊有关。一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊,两只是苏格兰黑面母绵羊。芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息,即提供了细胞核(称之为供体);一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞;另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境――子宫,是“多莉”羊的“生”母。其整个克隆过程简述如下:从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止了分裂,此细胞称之为供体细胞;给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素,促使它排卵,取出未受精的卵细胞,并立即将其细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为受体细胞;利用电脉冲的方法,使供体细胞和受体细胞发生融合,最后形成了融合细胞,由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能象受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成胚胎细胞;将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成一只小绵羊。出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。 一年以后,另一组科学家报道了将小鼠卵丘细胞(围绕在卵母细胞外周的高度分化细胞)的细胞核移植到去除了细胞核的卵母细胞中得到20多只发育完全的小鼠。如果“多利”因为只有一只,还不够叫做克隆羊的话,这些小鼠就是名副其实的克隆鼠了。 ②通过细胞核移植克隆小鼠的基本过程

单克隆抗体手册

单克隆抗体技术 第一节单克隆抗体的研制 一、单克隆抗体的概念 抗体是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。因而,常规血清抗体又称多克隆抗体(polyclonal antibody),简称多抗。由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学实验等使用中带来许多麻烦。因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。 1975年,Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成B细胞杂交瘤。这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞地单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体(monoclonal antibody),简称单抗。 与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次革命,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的发展。 Kohler和Milstein两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。 二、杂交瘤技术 (一)、杂交瘤技术的诞生 淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面发展的必然结果,抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等,为杂交瘤技术提供了技术贮备。1975年8月7日,Kohler和Milstein在英国《自然》杂志上发表了题为“分泌具有预定特异性抗体的融合细胞的持续培养”(Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity)的着名论文。他们大胆地把以前不同骨髓瘤细胞之间的融合延伸为将丧失合成次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine guanosine phosphoribosyl transferase,HGPRT)的骨髓瘤细胞与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合。融合由仙台病毒介导,杂交细胞通过在含有次黄嘌呤(hypoxanthine,H)、氨基喋呤(aminopterin,A)和胸腺嘧啶核苷(thymidine,T)的培养基(HAT)中生长进行选择。在融合后的细胞群体里,尽管未融合的正常脾细胞和相互融合的脾细胞是HGPRT+,但不能连续培养,只能在培养基中存活几天,而未融合的HGPRT-骨髓瘤细胞和相互融合的HGPRT-骨髓瘤细胞不能在HAT 培养基中存活,只有骨髓瘤细胞与脾细胞形成的杂交瘤细胞因得到分别来自亲本脾细胞的HGPRT和亲本骨髓瘤细胞的连续继代特性,而在HAT培养基中存活下来。实验的结果完全像起始设计的那样,最终得到了很多分泌抗绵羊红细胞抗体的克隆化杂交瘤细胞系。用这些细胞系注射小鼠后能形成肿瘤,即所谓杂交瘤。生长杂交瘤的小鼠血清和腹水中含有大量同质的抗体,即单克隆抗体。 这一技术建立后不久,在融合剂和所用的骨髓瘤细胞系等方面即得到改进。最早仙台病毒被用做融合剂,后来发现聚乙二醇(PEG)的融合效果更好,且避免了病毒的污染问题,从而得到广泛的应用。随后建立的骨髓瘤细胞系如SP2/0-Ag14,和NSO/1都是既不合成轻链又不合成重链的变种,所以由它们产生的杂交瘤细胞系,只分泌一种针对预定的抗原的抗体分子,克服了骨髓瘤细胞MOPC-21等的不足。再后来又建立了大鼠、人和鸡等用于细胞融合的骨髓瘤细胞系,但其基本原理和方法是一样的。 (二)、基本程序和方法 杂交瘤技术在具体操作上,各实验室使用的程序不尽一致。本节中介绍的方法是作者所在实验室采用的、实践证明成熟的程序,该程序适合国内大多数实验室。 在开展杂交瘤技术制备单抗之前,培养骨髓瘤和杂交瘤细胞必须具备下列主要仪器设备:超净工作台、CO2恒温培养箱、超低温冰箱(-70℃)、倒置显微镜、精密天平或电子天平、液氮罐、离心机(水平转子,4000r/min)、37℃水浴箱、纯水装置、滤器、真空泵等。其需要的主要器械包括:100ml、50ml、25ml细胞培养瓶,10ml、1ml刻度吸管,试管,滴管(弯头、直头),平皿,烧杯,500ml、250ml、100ml盐水瓶,青霉素小瓶,10ml、5ml、1ml注射器等,96孔、24孔细胞培养板,融合管(50ml圆底带盖玻璃或塑料离心管),眼科剪刀,眼科镊,

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